[发明专利]一种空间扭曲曲线异型反对称钢主塔内支撑及张拉系统

说明书

技术领域

本发明涉及桥梁建设领域，特别是一种空间扭曲曲线异型反对称钢主塔内支撑及张拉系统。

背景技术

随着科学技术的不断进步，桥梁建设得到了突飞猛进的发展，特别是进入二十一世纪以来，桥梁建设事业蓬勃发展，跨越河道的大跨径桥梁不胜枚举，占绝大多数的主要为斜拉桥和悬索桥，其中，斜拉桥主要以索塔、主梁、斜拉索为承重构件，索塔型式多为A型、倒Y型、H型、独柱，而空间扭曲曲线异型反对称的钢主塔形式尚不多见，目前，在斜拉桥钢主塔施工过程中，由于钢塔柱受到气温及各种误差的影响，钢塔柱各节段安装前均需要采用必要、有效的措施将其定位准确，保证钢主塔的稳定性及线型，保证垂直度、轴线偏差等参数满足相关规范。

针对于空间扭曲曲线异型反对称钢主塔，对于线型和稳定性的控制尤其困难。

发明内容

本发明提供了一种空间扭曲曲线异型反对称钢主塔内支撑及张拉系统，结构简单，安装快捷，可全面保证钢主塔的线型和稳定性。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：

一种空间扭曲曲线异型反对称钢主塔内支撑及张拉系统，包括内支撑结构和张拉结构，所述内支撑结构包括主塔钢箱梁、立柱和水平桁架，所述主塔钢箱梁设置在钢主塔下部且与钢主塔横向连接，所述立柱设置在主塔钢箱梁上面并与水平桁架垂直连接，所述水平桁架设有若干层，水平桁架的两端与钢主塔的内侧连接；

所述张拉结构包括呈直线拉伸的钢绞线临时索，所述钢绞线临时索设置有偶数条，在钢主塔的两侧呈反对称设置，钢绞线临时索的张拉端设置在钢主塔凹型弧形面的一侧，且与塔节段的锚箱连接，钢绞线临时索的固定端设置在桥面钢箱梁处；

钢绞线临时索和水平桁架从塔节段左右两侧相互配合支撑保持钢主塔的线型。

进一步的，所述钢绞线临时索包括若干条钢绞线、张拉端锚具装置和固定端锚具装置，若干条钢绞线的张拉端通过张拉端锚具装置与塔节段的锚箱连接，固定端通过固定端锚具装置与桥面钢箱梁连接。

进一步的，所述张拉端锚具装置包括拉索导管、张拉端锚板、张拉端锚具垫板和张拉端锚具，拉索导管前部穿过塔节段壁板套在张拉端锚板内侧，张拉端锚板的前面设有张拉端锚具垫板，张拉端锚具垫板的前面设有张拉端锚具，钢绞线的张拉端依次穿过拉索导管、张拉端锚板、张拉端锚具垫板和张拉端锚具，并由张拉端锚具挤压固定。

进一步的，所述固定端锚具装置包括固定端锚板、固定端锚具垫板、固定端锚具、夹片和P锚，固定端锚板后面设有固定端锚具垫板，固定端锚具垫板后面设有固定端锚具，钢绞线的固定端依次穿过固定端锚板、固定端锚具垫板、固定端锚具、夹片和P锚，并由夹片夹紧、配合P锚挤压固定。

进一步的，所述水平桁架的两端头通过接头与塔节段壁板连接；所述接头由钢管制成，接头与水平桁架的连接处环形焊接有若干个连接条。

优选的，所述张拉端锚具垫板由厚度为4cm的钢板制成，中间开设有通孔，通孔半径与张拉端锚具相匹配。

优选的，所述固定端锚具垫板由厚度为4cm的钢板制成，中间开设有通孔，通孔半径与固定端锚具相匹配。

优选的，钢绞线临时索包括4~6条钢绞线。

一种利用空间扭曲曲线异型反对称钢主塔内支撑及张拉系统进行施工的方法，包括以下步骤：

（1）在空间扭曲曲线异型反对称钢主塔的下部塔节段安装完成后，将主塔钢箱梁顶推就位，就位完成后将主塔钢箱梁与下部塔节段的内侧固结在一起；

（2）在主塔钢箱梁上安装立柱，并吊装中部塔节段，在中部塔节段顶部之间焊接水平桁架，水平桁架与塔节段连接在一起以保持钢主塔的稳定性；

（3）当吊装至钢主塔上部的塔节段时，在塔节段之间安装立柱、水平桁架，在钢主塔凹型弧形面的一侧安装钢绞线临时索的张拉端，在桥面钢箱梁处安装钢绞线临时索的固定端，在钢主塔上设置张拉平台对钢绞线临时索进行张拉，以调整钢主塔的线型；

（4）吊装钢主塔顶部的塔节段，吊装完成后由高至低逐层拆除内支撑结构和张拉结构。

进一步的，在步骤（3）中，在张拉平台上采用液压千斤顶对钢绞线临时索进行张拉，张拉时所需的最大张拉力为34~36t。